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JP6788268B2 - 配線基板又は配線基板材料の製造方法 - Google Patents

配線基板又は配線基板材料の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、柱状金属体が配線基板に埋め込まれた配線基板又は配線基板材料の製造方法、及びそれにより得られる配線基板に関し、インバータ装置、ＬＥＤ基板等に用いられる、放熱特性の良好な基板として有用である。
配線基板上に実装されたＬＥＤやＱＦＮ（Quad For Non-Lead Package）などの電子部品等の発熱部品を好適に冷却するため、配線基板の裏面から放熱する方法が知られている。例えば、発熱部品の下面に設けられる金属板（放熱端子）を配線基板の実装面のランドにはんだ付けして、このランドおよびめっきスルーホールを通して配線基板の裏面側に放熱する放熱構造が知られている。さらに裏面側への放熱性を高めるため、めっきスルーホールに代えてコイン状の銅（銅インレイ）を採用し、この銅インレイ上に発熱部品の放熱端子をはんだ付けする方法が知られている。
このような銅インレイを備える配線基板に関する技術として、下記特許文献１に開示される配線基板が知られている。この配線基板には、発熱部品が実装される部分に伝熱部材が圧入されており、この伝熱部材が嵌合される嵌込み孔の圧入側周縁に大径部が形成されている。そして、伝熱部材には、上記圧入状態で大径部に係合するフランジ部が形成されている。これにより、嵌込み孔に対する伝熱部材の圧入力を厳密に管理しなくても、伝熱部材の嵌込み深さを容易に一定とすることができ、伝熱部材の圧入精度およびその圧入作業性を向上させている。
また、下記特許文献２には、銅インレイに相当する伝熱部材をはんだで被覆したものを、めっきスルーホール内に挿入して、はんだ接合したものが提案されている。このように、はんだ接合を利用することで、伝熱部材が脱落しにくい構造とすることができる。
特開２００９−１７０４９３号公報 特開２０１５−１３３３７３号公報
しかしながら、特許文献１及び２に記載された基板の構造では、いずれも貫通孔に対して、銅インレイを挿入するため、位置合わせに高い精度が要求されると共に、挿入工程が煩雑になるという問題がある。また、銅インレイを挿入する際に自動化のための圧入装置を用いるため、銅インレイを同じ形状にする必要があり、銅インレイの設計の自由度が小さいものとなる。
また、特許文献２の構造では、伝熱部材の接合強度が高まるものの、個々の伝熱部材をはんだ等で被覆する必要があり、また被覆する厚みの精度を高める必要もあるため、生産性の高いものとは言えなかった。
そこで、本発明の目的は、簡易な操作で柱状金属体を一括して配線基板に挿入でき、位置合わせ精度も厳密に要求されず、異なる形状の柱状金属体にも対応でき、しかも柱状金属体の接着強度が十分高い配線基板又は配線基板材料の製造方法、及びそれにより得られる配線基板を提供することにある。
本発明の上記目的は、以下の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の配線基板又は配線基板材料の製造方法は、複数の柱状金属体を形成した支持シートと、前記柱状金属体に対応する部分に複数の開口を有する配線基板又は配線基板材料とを含み、前記開口の内部に前記柱状金属体が位置する積層材料を準備する工程と、前記配線基板又は配線基板材料の開口の内面と前記柱状金属体との間に熱硬化性樹脂が充填されて硬化した積層体を得る工程と、前記積層体から、少なくとも前記支持シートを剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の配線基板又は配線基板材料の製造方法によると、配線基板又は配線基板材料の開口の内部に前記柱状金属体が位置する積層材料を用いて、開口の内面と前記柱状金属体との間に熱硬化性樹脂を充填して硬化させるため、簡易な操作で柱状金属体を一括して配線基板に挿入でき、柱状金属体の接着強度が十分高い配線基板又は配線基板材料が得られる。その際、開口の内面と前記柱状金属体との間に間隙が存在するため、位置合わせ精度も厳密に要求されず、また、開口と柱状金属体の平面視形状を自由に決定できるため、複数の柱状金属体が異なる形状の場合にも対応できる。
また、本発明の別の配線基板又は配線基板材料の製造方法は、支持シートの上に複数の柱状金属体を形成する工程と、前記柱状金属体を形成した支持シートと、前記柱状金属体に対応する部分に複数の開口を有する配線基板又は配線基板材料と、前記柱状金属体に対応する部分に複数の開口を有し熱硬化性樹脂を含むプリプレグとを含む積層材料を、前記各々の開口の内部に前記柱状金属体が位置するよう積層する工程と、前記積層材料を、加熱加圧により一体化して、前記配線基板又は配線基板材料の開口の内面と前記柱状金属体との間に熱硬化性樹脂を充填した積層体を得る工程と、前記積層体から、少なくとも前記支持シートを剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の配線基板又は配線基板材料の製造方法によると、柱状金属体に対応する部分に複数の開口を有する配線基板又は配線基板材料を用い、柱状金属体を形成した支持シートと一体化するため、簡易な操作で柱状金属体を一括して配線基板に挿入できる。このとき、後に熱硬化性樹脂を充填する空間を有する開口を形成するため、位置合わせ精度も厳密に要求されず、柱状金属体の形状に応じた開口を形成できるため、異なる形状の柱状金属体にも対応できる。しかも、加熱加圧により一体化して、前記開口の内面と前記柱状金属体との間に熱硬化性樹脂を充填するため、柱状金属体の接着強度が十分高い配線基板が得られる。
上記において、前記柱状金属体を形成する工程が、支持シートに付着した金属板をエッチングして複数の柱状金属体を形成することが好ましい。支持シートに付着した金属板をエッチングする場合、配線基板の設計情報に基づいて、柱状金属体を挿入する位置に合わせて、エッチングのパターン（マスク等の位置）を決定することができ、また、異なる形状の柱状金属体にも柔軟に対応できる。しかも、エッチングで形成した柱状金属体は、縦断面形状において曲線となる周壁（末広がりの周壁等）を有するため、縦断面形状において直線となる周壁を有するものに比べて接触面積が増加し、柱状金属体と熱硬化性樹脂との接着強度をより高めることができる。
また、前記積層材料は、複数の前記配線基板又は配線基板材料と、その間に介在する前記プリプレグを含むものであることが好ましい。このように、プリプレグを内部に介在させることで、プリプレグを剥離せずにそのまま使用できる。また、プリプレグが滲みだした熱硬化性樹脂と一体化しているため、熱硬化性樹脂による接着強度をより高めることができる。
その際、前記積層材料は、前記プリプレグと、前記プリプレグの両側に金属層を外側にして配置した、前記柱状金属体に対応する部分に複数の開口を有する片面金属張積層板とを含むものであることが好ましい。配線基板材料である片面金属張積層板は、汎用されている材料であり、プリプレグとの接着性も高く、柱状金属体が挿入された両面金属張積層板を得ることができる。また、これを更に金属でメッキしたり、パターン化して、配線基板を製造することができる。
あるいは、前記積層材料は、前記配線基板又は配線基板材料と、前記支持シートとの間に介在する前記プリプレグを含むものであり、前記積層体から前記プリプレグを剥離する工程を含むことも可能である。このような積層材料によっても、加熱加圧により一体化して、前記開口の内面と前記柱状金属体との間に熱硬化性樹脂を充填するため、柱状金属体の接着強度が十分高い配線基板が得られる。
更に、前記積層材料は、前記配線基板又は配線基板材料の上に、前記プリプレグを含むものであり、前記積層体から前記プリプレグを剥離する工程を含むことも可能である。このような積層材料によっても、加熱加圧により一体化して、前記開口の内面と前記柱状金属体との間に熱硬化性樹脂を充填するため、柱状金属体の接着強度が十分高い配線基板が得られる。
また、前記積層材料は、前記配線基板又は配線基板材料の表面に付着し、前記柱状金属体に対応する部分に複数の開口を有する樹脂フィルムを含むものであり、前記積層体から前記樹脂フィルムを剥離する工程を含むことが好ましい。このような樹脂フィルムを用いることによって、配線基板の表面にプリプレグが接着して剥離しにくくなることを防止することができる。
更に、前記柱状金属体を形成した支持シートを用いて、前記柱状金属体を化学的及び／又は物理的に表面処理する工程を含むことが好ましい。このような表面処理によって、柱状金属体の周囲と熱硬化性樹脂との接着力をより高めることが可能となる。
なお、前記配線基板又は配線基板材料の開口には、メッキスルーホールが形成されていてもよい。この場合、メッキスルーホールの内面と柱状金属体との間に熱硬化性樹脂が充填されて硬化したものが得られる。
一方、本発明の配線基板は、開口を有する配線基板と、その開口の内部に位置する柱状金属体と、その開口の内面と前記柱状金属体との間に充填されて硬化した熱硬化性樹脂と、を含むことを特徴とする。本発明の配線基板によると、配線基板の開口の内面と柱状金属体との間に熱硬化性樹脂が充填されて硬化した構造であるため、簡易な操作で柱状金属体を一括して配線基板に挿入でき、位置合わせ精度も厳密に要求されず、異なる形状の柱状金属体にも対応でき、しかも柱状金属体の接着強度が十分高いものとなる。
上記において、前記配線基板の開口には、メッキスルーホールが形成されていてもよい。この場合、メッキスルーホールの内面と柱状金属体との間に熱硬化性樹脂が充填されて硬化したものが得られる。
また、本発明の別の配線基板は、絶縁層と、その絶縁層に埋め込まれた柱状金属体と、配線層とを有し、前記絶縁層は、プリプレグの硬化物を含み、そのプリプレグから滲み出した熱硬化性樹脂により前記柱状金属体の周囲が前記絶縁層と接着されている。
本発明の配線基板によると、プリプレグから滲み出した熱硬化性樹脂により前記柱状金属体の周囲が前記絶縁層と接着されているため、簡易な操作で柱状金属体を一括して配線基板に挿入でき、位置合わせ精度も厳密に要求されず、異なる形状の柱状金属体にも対応でき、しかも柱状金属体の接着強度が十分高いものとなる。
また、本発明の別の配線基板は、絶縁層と、その絶縁層に埋め込まれた柱状金属体と、配線層とを有し、前記絶縁層の樹脂成分とは異なる熱硬化性樹脂により、前記柱状金属体の周囲が前記絶縁層と接着されている。このように、プリプレグに由来する、絶縁層の樹脂成分とは異なる熱硬化性樹脂により、前記柱状金属体の周囲が前記絶縁層と接着されているため、簡易な操作で柱状金属体を一括して配線基板に挿入でき、位置合わせ精度も厳密に要求されず、異なる形状の柱状金属体にも対応でき、しかも柱状金属体の接着強度が十分高いものとなる。
上記において、前記柱状金属体は、縦断面形状において曲線となる周壁を有することが好ましい。このような周壁を有することで、縦断面形状において直線となる周壁を有するものに比べて接触面積が増加し、柱状金属体と熱硬化性樹脂との接着強度をより高めることができる。
前記配線層は、前記柱状金属体の少なくとも一方の表面に延びるパターン部を有することが好ましい。このようなパターン部により、絶縁層に埋め込まれた柱状金属体をより強固に接合することができる。
本発明の配線基板又は配線基板材料の製造方法における第１実施形態の一例を示す断面図 本発明の配線基板又は配線基板材料の製造方法における第１実施形態の一例を示す断面図 本発明の配線基板又は配線基板材料の製造方法における第２実施形態の一例を示す断面図 本発明の配線基板又は配線基板材料の製造方法における第３実施形態の一例を示す断面図 本発明の配線基板又は配線基板材料の製造方法における別の実施形態の一例を示す断面図 本発明の配線基板又は配線基板材料の製造方法における別の実施形態の一例を示す断面図 本発明における柱状金属体の一例を示す断面図 本発明における柱状金属体の形成方法の一例を示す図であり、（ａ）はエッチング後の金属板の形状を示す斜視図、（ｂ）は、金属板を剥離した状態を示す斜視図、（ｃ）は、得られた柱状金属体を示す断面図 本発明の配線基板を製造するための別の実施形態の工程の一例を示す断面図 本発明の配線基板を製造するための第４実施形態の工程の一例を示す断面図 本発明の配線基板を製造するための別の実施形態の工程の一例を示す断面図 本発明の配線基板を製造するための別の実施形態の工程の一例を示す断面図
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の配線基板又は配線基板材料の製造方法は、複数の配線基板又は配線基板材料の間にプリプレグを介在させる第１実施形態と、配線基板又は配線基板材料の下方にプリプレグが積層される第２実施形態と、配線基板又は配線基板材料の上方にプリプレグが積層される第３実施形態と、プリプレグを使用しない第４実施形態と、が存在する。
第１実施形態〜第３実施形態では、例えば図１〜図２等に示すように、支持シート１０の上に複数の柱状金属体１４を形成する工程と、柱状金属体１４を形成した支持シート１０と、柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口を有する配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’と、柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口を有し熱硬化性樹脂を含むプリプレグ１６’とを含む積層材料ＬＭを、各々の開口の内部に柱状金属体１４が位置するよう積層する工程と、積層材料ＬＭを、加熱加圧により一体化して、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の開口の内面と柱状金属体１４との間に熱硬化性樹脂１７を充填した積層体ＬＢを得る工程と、積層体ＬＢから、少なくとも支持シート１０を剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
一方、第４実施形態では、例えば図１０に示すように、複数の柱状金属体１４を形成した支持シート１０と、前記柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口を有する配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’とを含み、前記開口の内部に前記柱状金属体１４が位置する積層材料ＬＭを準備する工程を有していればよく、プリプレグ１６’の積層は必須ではない。以下、各実施形態について説明する。
（第１実施形態）
本発明は、例えば図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、支持シート１０の上に複数の柱状金属体１４を形成する工程を含む。本実施形態では、柱状金属体１４を形成する工程が、支持シート１０に接着剤層２を介して付着した金属板４をエッチングして複数の柱状金属体１４を形成する例を示す。
エッチングで形成された柱状金属体１４は、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、縦断面形状において曲線となる周壁１４ａを有する。図７（ａ）はエッチング時間が比較的短い場合であり、図７（ｂ）はエッチング時間が比較的長い場合である。
エッチングを行う場合、柱状金属体１４の形成位置にのみエッチングレジストＭを用いてエッチングを行うことも可能であるが（図１（ｃ）参照）、図８に示すように、柱状金属体１４の形成位置の周囲のみが露出するエッチングレジストＭを用いてエッチングを行うことが好ましい。
つまり、図８（ａ）〜（ｂ）に示すように、金属板４のうち、柱状金属体１４の形成位置の周囲のみをエッチングした後、金属板４のうち、柱状金属体１４以外の残存部分４ａを剥離することで、支持シート１０の上に複数の柱状金属体１４を形成することができる。
このように、柱状金属体１４の形成位置の周囲のみが露出するエッチングレジストＭを用いてエッチングを行う方法により、エッチング液の使用量の低減、劣化防止が図れ、しかも、剥離した金属板４を容易にリサイクルできるようになる。しかも、図８（ｃ）に示すように、柱状金属体１４の高さの中間部分（高さの中央又はその上下の位置）に、最も径又は外周長の小さい部分（アンダーカット）を形成することができる。これによって、柱状金属体１４の脱落防止効果をより高めることができる。
本発明では、柱状金属体１４を形成した支持シート１０を用いて、柱状金属体１４を化学的及び／又は物理的に表面処理する工程を含むことが好ましい。このような表面処理としては、黒化処理と呼ばれる化学的な処理や、サンドブラストなどの物理的な処理が挙げられる。
金属板４を構成する金属としては、何れの金属でもよく、例えば銅、銅合金、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、鉄、その他の合金等が使用できる。なかでも、熱伝導性とソルダの接合性の点から、銅、又は銅合金が好ましい。
支持シート１０としては、樹脂シート、ゴムシート、金属シート、などが使用できるが、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミドなどの樹脂シートが好ましい。特に、耐熱性を有し低コストである、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルが好ましい。
接着剤層２としては、金属と樹脂等が接着可能なものであれば、いずれでも良く、反応硬化型、熱硬化型、感圧接着型（粘着剤）、ホットメルト型、などの接着剤を用いることができる。粘着剤としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが使用できる。なお、接着剤層２を介在させずに、金属板４と支持シート１０とを直接熱接着したり、支持シート１０にメッキにより金属板４を形成したり、金属板４に樹脂を塗布形成することも可能である。
各層の厚みについては、例えば、支持シート１０の厚みは、３０〜１０００μｍ、接着剤層２の厚みは、１〜３０μｍ、金属板４の厚みは１００〜２０００μｍである。
このような積層体を用いて、金属板４をエッチングして支持シート１０上に複数の柱状金属体１４を形成する工程を行う。エッチングにより、半導体素子等を実装する位置に柱状金属体１４を形成することができる。
エッチングは、例えば図１（ｂ）〜（ｃ）に示すように、エッチングレジストＭを用いて、金属板４の選択的なエッチングにより行うことができる。柱状金属体１４のサイズは、実装される半導体素子のサイズより小さくすることも可能であり、例えばその上面の直径が０．３〜１０ｍｍである。柱状金属体１４の上面の形状は、四角形、円形など何れでもよい。
エッチングレジストＭは、感光性樹脂やドライフィルムレジスト（フォトレジスト）などが使用できる。エッチングの方法としては、金属板４を構成する金属の種類に応じた、各種エッチング液を用いたエッチング方法が挙げられる。例えば、金属板４が銅の場合、市販のアルカリエッチング液、過硫酸アンモニウム、過酸化水素／硫酸等が使用できる。
図１（ｄ）に示すように、エッチング後には、エッチングレジストＭが除去される。エッチングレジストＭの除去は、化学的又は機械的な剥離により行うことができる。
次ぎに、図１（ｅ）〜図２（ｆ）に示すように、柱状金属体１４を形成した支持シート１０と、柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口１９ａ、２０ａを有する配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’と、柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口１６ａを有し熱硬化性樹脂１７を含むプリプレグ１６’とを含む積層材料ＬＭを、各々の開口１９ａ、２０ａ、１６ａの内部に柱状金属体１４が位置するよう積層する工程を実施する。第１実施形態では、積層材料ＬＭが、複数の配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’と、その間に介在するプリプレグ１６’を含む例を示す。
特に、図示した例では、積層材料ＬＭが、プリプレグ１６’と、プリプレグ’の両側に金属層２０’を外側にして配置した、柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口１９ａ、２０ａを有する片面金属張積層板とを含み、上側の片面金属張積層板の金属層２０’がマスク材２１で被覆されている例を示す。この例では、マスク材２１が柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口２１ａを有している。
プリプレグ１６’の開口１６ａはドリルやパンチで形成することが可能である。開口１６ａの大きさは、柱状金属体１４の上面よりやや大きくすることが好ましい。柱状金属体１４の上面の形状と、開口１６ａ等の形状は必ずしも一致する必要はなく、両者は同一形状でも異なる形状でもよい（他の開口についても同様）。
プリプレグ１６’としては、熱硬化性樹脂を含むものであればよく、加熱加圧時に変形して加熱等により固化すると共に、配線基板に要求される耐熱性を有するものであれば何れの材料でもよい。具体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等の各種熱硬化性樹脂と、ガラス繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、紙等の補強繊維との複合体などが挙げられる。
また、プリプレグ１６’として、熱伝導性の高い材料で構成されることが好ましく、例えば、熱伝導性フィラーを含む樹脂等が例示される。
プリプレグ１６’を構成する樹脂としては、柱状金属体１４との接着力に優れ、また耐電圧特性等を損なわないものが好ましい。このような樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂の他、各種のエンジニアリングプラスチックが単独または２種以上を混合して用いることができるが、このうちエポキシ樹脂が金属同士の接合力に優れるので好ましい。特に、エポキシ樹脂のなかでは、流動性が高く、の金属酸化物及び金属窒化物との混合性に優れるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂構造を両末端に有するトリブロックポリマー、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂構造を両末端に有するトリブロックポリマーが一層好ましい樹脂である。
配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’は、図１（ｅ）に示すように、柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口１９ａ、２０ａを有している。開口１９ａ、２０ａはドリルやパンチで形成することが可能である。開口１９ａ、２０ａの大きさは、柱状金属体１４の上面よりやや大きくすることが好ましい。
銅張積層板等の片面金属張積層板は、通常、金属層２０’に接着した硬化状態の絶縁層１９’を有するが、本発明では、プリプレグ１６’により、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’同士の接着が可能となるため、予め硬化した絶縁層を使用することも可能である。また、硬化状態の絶縁層１９’の表面に、パターン化した金属層２０’を有するものであってもよい。
硬化状態の絶縁層１９’の材料としては、前述のようなプリプレグ１６’と同様のものを使用して、硬化させたものを使用することができる。なお、金属層２０’と絶縁層１９’とは、一体化されているものを積層してもよく、別々に積層してもよい。
また、金属層２０’としては、何れの金属でもよく、例えば銅、銅合金、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、鉄、その他の合金等が使用できる。なかでも、熱伝導性や電気伝導性の点から、銅、アルミニウムが好ましい。
なお、本実施形態では、図１（ｅ）に示すように、開口１９ａ、２０ａと同じ部分に第三開口２１ａを有し、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の上に貼り付けたマスク材２１を準備し、そのマスク材２１を使用して積層体ＬＢを形成する例を示す。
マスク材２１は、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の上に貼り付けてもよく、配線基板ＷＢ又は形成材料ＷＢ’に配置するだけでもよい。また、マスク材２１としては、第三開口２１ａを有さないものを使用することも可能である。
本発明では、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の上にマスク材２１を貼り付けた状態で、開口１９ａ、２０ａと第三開口２１ａとを同時に形成するのが好ましいが、これらを別々に形成することも可能である。
マスク材２１としては、樹脂製のフィルムが好ましく、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアミドなどが何れも使用できる。但し、耐熱性の観点から、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルが好ましい。
また、マスク材２１を貼り付ける場合、マスク材２１に粘着剤層を設けることが好ましい。粘着剤としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが使用できる。マスク材２１に粘着剤層を設ける代わりに、別途、粘着剤層を塗布して形成することも可能である。
次いで、図２（ｇ）に示すように、積層材料ＬＭを、加熱加圧により一体化して、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の開口１９ａ、２０ａの内面と柱状金属体１４との間に熱硬化性樹脂１７を充填した積層体ＬＢを得る工程を実施する。これにより、柱状金属体１４の高さが配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の表面と同じ高さかより高くした積層体を形成することができる。
これにより、図２（ｇ）に示すように、プリプレグ１６’は硬化物１６となり、柱状金属体１４の上面をプリプレグ１６’の熱硬化性樹脂１７が被覆し凸部Ａを有する状態となる。また、プリプレグ１６’の熱硬化性樹脂１７の一部が第三開口２１ａの周囲を被覆する場合があるが、マスク材２１の存在によって、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の表面に、プリプレグ１６’の熱硬化性樹脂１７が付着することを効果的に防止することができる。つまり、マスク材２１の第三開口２１ａの周囲をプリプレグ１６’の熱硬化性樹脂１７が被覆しても、マスク材２１を除去するだけで、プリプレグ１６’の熱硬化性樹脂１７を除去することが可能となる。
加熱加圧は、プレス面により加熱プレスする方法が採用でき、柱状金属体１４に対応する位置に凸部Ａを形成し易いように、プレス面と被積層体との間に、少なくとも、凹状変形を許容するシート材を配置しておくのが好ましい。シート材を配置しない場合には、凸部Ａの高さは、マスク材２１の上面と同じ位置になる。また、柱状金属体１４に対応する位置に凹部を有するプレス面を使用してもよい。
加熱プレスの方法としては、加熱加圧装置（熱ラミネータ、加熱プレス）などを用いて行えばよく、その際、空気の混入を避けるために、雰囲気を真空（真空ラミネータ等）にしてもよい。加熱温度、圧力など条件等は、プリプレグと金属層形成材の材質や厚みに応じて適宜設定すればよいが、圧力としては、０．５〜３０ＭＰａが好ましい。
シート材は、加熱プレス時に凹状変形を許容する材料であればよく、クッション紙、ゴムシート、エラストマーシート、不織布、織布、多孔質シート、発泡体シート、金属箔、これらの複合体、などが挙げられる。特に、クッション紙、ゴムシート、エラストマーシート、発泡体シート、これらの複合体などの、弾性変形可能なものが好ましい。
次いで、図２（ｈ）に示すように、少なくとも柱状金属体１４を被覆する熱硬化性樹脂１７を除去する。つまり、柱状金属体１４の上方の凸部Ａを除去し、柱状金属体１４の上面を露出させる。この凸部Ａの除去の際、金属層２０’の上面と柱状金属体１４の高さが一致するように除去して平坦化するのが好ましい。但し、熱硬化性樹脂１７を簡易に除去するためには、金属層２０’の上面よりも柱状金属体１４の高さ高い方が、理想的である。
本実施形態では、凸部Ａの除去に先立って、マスク材２１を除去するが、マスク材２１は、熱硬化性樹脂１７を除去する際に、同時に除去することも可能である。
凸部Ａの除去方法としては、研削や研磨による方法が好ましく、ダイヤモンド製等の硬質刃を回転板の半径方向に複数配置した硬質回転刃を有する研削装置を使用する方法や、サンダ、ベルトサンダ、グラインダ、平面研削盤、硬質砥粒成形品などを用いる方法などが挙げられる。研削装置を使用すると、当該硬質回転刃を回転させながら、固定支持された配線基板の上面に沿って移動させることによって、上面を平坦化することができる。また、研磨の方法としては、ベルトサンダ、バフ研磨等により軽く研磨する方法が挙げられる。
次いで、図２（ｉ）に示すように、積層体ＬＢから、少なくとも支持シート１０を剥離する工程を実施する。これにより、パターン形成前の配線基板材料を得ることができる。本実施形態では、接着剤層２が付着した支持シート１０を接着剤層２と共に剥離する。このとき、柱状金属体１４と接着剤層２との接着力が、柱状金属体１４と熱硬化性樹脂１７との接着力より小さくなるように設定しておく。このような接着力であると、銅張積層板等の片面金属張積層板の金属層２０’から、接着剤層２を簡易に剥離することができる。
本実施形態のように、配線基板材料ＷＢ’を積層一体化する場合、必要に応じて、金属層２０’がパターン形成される。これに先立って、図２（ｊ）に示すように、露出された柱状金属体１４および金属層２０’を金属メッキし、金属メッキ層１８’を形成することも可能である。これにより柱状金属体１４の少なくとも一方の表面に延びるパターン部を有する配線基板を得ることができる。金属メッキの金属種としては、例えば銅、銀、Ｎｉ等が好ましい。金属メッキ層１８’の形成の方法としては、例えば、無電解メッキ法等と電解メッキの組合せなどが挙げられる。
図２（ｋ）に示すような、金属メッキ層１８’と金属層２０’のパターン形成は、次のようにして行うことができる。例えば、エッチングレジストを使用して、所定のパターンで金属メッキ層１８’および金属層２０’をエッチングすることで、パターン化された配線層１８を形成することができる。
エッチングレジストの除去としては薬剤除去、剥離除去など、エッチングレジストの種類に応じて適宜選択すればよい。例えば、スクリーン印刷により形成された感光性のインクである場合、アルカリ等の薬品にて除去される。
以上のようにして、図２（ｋ）に示すように、絶縁層ＩＬと、その絶縁層ＩＬに埋め込まれた柱状金属体１４と、配線層１８とを有し、絶縁層ＩＬは、プリプレグ１６’の硬化物１６を含み、そのプリプレグから滲み出した熱硬化性樹脂１７により柱状金属体１４の周囲が絶縁層ＩＬと接着されている配線基板を得ることができる。
本発明の配線基板は、半導体素子の搭載用基板として有用であり、特にパワー半導体素子、発光素子の搭載用基板として有用である。ここで、半導体素子とは、半導体のベアチップ、チップ部品、および半導体パッケージを含み、パワー半導体素子としては、インバータ装置、電圧変換装置等に用いられる各種トランジスタ、各種ダイオードなどの半導体素子を含むものである。
これらのパワー半導体素子のパッケージは、リード以外に金属製の放熱板を備えているのが一般的である。この放熱板は、例えば、ダイオードではカソードと等電位になっているなど、パッケージ形態に応じて、放熱板と等電位の電極が決まっている。
半導体素子３０としては、バイポーラ系パワートランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴの他、ＦＷＤ（フリーホイーリングダイオード）などが挙げられる。また、従来のＳｉを用いた半導体素子のほか、ＳｉＣ（炭化けい素）やＧａＮ（窒化ガリウム）を用いた半導体素子を用いることができる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、第１実施形態と異なる点について説明する。第２実施形態においても、支持シート１０の上に複数の柱状金属体１４を形成する工程を含むが、例えば図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１実施形態と同様にして実施することができる。
第２実施形態では、図３（ｅ）〜（ｆ）に示すように、積層材料ＬＭは、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’と、支持シート１０との間に介在するプリプレグ１６’を含んでいる。本実施形態では、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の下方が樹脂フィルム等のマスク材２１で被覆されている例を示す。これにより、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’から、プリプレグ１６’を剥離する際に、容易に剥離することが可能となる。マスク材２１としては、第１実施形態と同様のものを使用することができる。
次いで、図３（ｇ）に示すように、積層材料ＬＭを、加熱加圧により一体化して、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の開口１９ａ、２０ａの内面と柱状金属体１４との間に熱硬化性樹脂１７を充填した積層体ＬＢを得る工程を実施する。これにより、柱状金属体１４の高さが配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の表面と同じ高さかより高くした積層体ＬＢを形成することができる。
その後、図３（ｈ）に示すように、第１実施形態と同様にして、柱状金属体１４の上面を被覆する熱硬化性樹脂（凸部Ａ）を除去する。柱状金属体１４の上面が、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の表面より高い場合には、必要に応じて、その分だけ柱状金属体１４を除去することも可能である。
第２実施形態では、図３（ｉ）〜（ｊ）に示すように、積層体ＬＢから、支持シート１０を剥離した後、プリプレグ１６’の硬化物１６を剥離する工程を実施する。これにより、プリプレグ１６’の硬化物１６が、柱状金属体１４の周囲に覆う熱硬化性樹脂１７との境界で破断して、プリプレグ１６’の硬化物１６を積層体ＬＢから剥離することができる。このとき、支持シート１０とプリプレグ１６’を同時に剥離することも可能である。本実施形態では、更に、下方のマスク材２１を剥離する例を示す。
これにより、図３（ｊ）に示すように、下側に突出した柱状金属体１４と、その周囲に覆う熱硬化性樹脂１７とが存在する積層体ＬＢが得られる。これをそのまま使用することも可能であるが、積層体ＬＢの下面は平坦であることが好ましい。
このため、図３（ｋ）に示すように、柱状金属体１４と熱硬化性樹脂１７とを切削等することで、下面が平坦な積層体ＬＢを得ることができる。このような切削工程は、第１実施形態における、柱状金属体１４の上面の切削等と同様にして、行うことが可能である。これにより、パターン形成前の配線基板材料を得ることができる。
更に、第１実施形態と同様にして、金属メッキ層を形成したり、金属メッキ層をパターン形成することで、配線層を有する配線基板を得ることができる。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、第１実施形態と異なる点について説明する。第３実施形態においても、支持シート１０の上に複数の柱状金属体１４を形成する工程を含むが、例えば図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１実施形態と同様にして実施することができる。
第３実施形態では、図４（ｅ）〜（ｆ）に示すように、積層材料ＬＭは、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の上に、プリプレグ１６’を含んでいる。本実施形態では、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の上方及び下方が樹脂フィルム等のマスク材２１で被覆されている例を示す。これにより、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’から、プリプレグ１６’の硬化物１６を剥離する際に、容易に剥離することが可能となる。マスク材２１としては、第１実施形態と同様のものを使用することができる。
次いで、図４（ｇ）に示すように、積層材料ＬＭを、加熱加圧により一体化して、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の開口１９ａ、２０ａの内面と柱状金属体１４との間に熱硬化性樹脂１７を充填した積層体ＬＢを得る工程を実施する。これにより、柱状金属体１４の高さが配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の表面より高くした積層体ＬＢを形成することができる。
その後、図４（ｈ）に示すように、積層体ＬＢから、プリプレグ１６’の硬化物１６を剥離する工程を実施する。これにより、プリプレグ１６’の硬化物１６が、柱状金属体１４の周囲に覆う熱硬化性樹脂１７との境界で破断して、プリプレグ１６’の硬化物１６を積層体ＬＢから剥離することができる。
次いで、図４（ｉ）に示すように、第１実施形態と同様にして、マスク材２１を剥離した後、柱状金属体１４の上面を被覆する熱硬化性樹脂（凸部Ａ）を除去する。また、柱状金属体１４の上面が、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の表面より高くなるため、その分だけ柱状金属体１４を切削等によって除去することが好ましい。
第３実施形態では、図４（ｊ）に示すように、積層体ＬＢから、支持シート１０を剥離する。支持シート１０とマスク材２１を同時に剥離することも可能であるが、本実施形態では、別途、下方のマスク材２１を剥離する例を示す。
これにより、マスク材２１の厚み分だけ下側に突出した柱状金属体１４と、その周囲に覆う熱硬化性樹脂１７とが存在する積層体ＬＢが得られる。これをそのまま使用することも可能であるが、積層体ＬＢの下面は平坦であることが好ましい。
このため、図４（ｋ）に示すように、柱状金属体１４の下面を切削等することで、下面が平坦な積層体ＬＢを得ることができる。このような切削工程は、第１実施形態における、柱状金属体１４の上面の切削等と同様にして、行うことが可能である。これにより、パターン形成前の配線基板材料を得ることができる。
更に、第１実施形態と同様にして、金属メッキ層を形成したり、金属メッキ層をパターン形成することで、配線層を有する配線基板を得ることができる。
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について、第１実施形態と異なる点について説明する。第４実施形態では、例えば図１０（ｆ）に示すように、複数の柱状金属体１４を形成した支持シート１０と、前記柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口を有する配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’とを含み、前記開口の内部に前記柱状金属体１４が位置する積層材料ＬＭを準備する工程を有する。
この工程は、支持シート１０の上に複数の柱状金属体１４を形成する工程を含んでいてもよく、その場合、例えば図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１実施形態と同様にして実施することができる。
また、図１０（ｅ）〜（ｆ）に示すように、接着剤層２を有する支持シート１０と、複数の開口１９ａ、２０ａを有する配線基板ＷＢと、各々の開口１９ａ、２０ａが重なるように積層し、その開口内部に位置するように、柱状金属体１４を配置してもよい。接着剤層２を有する支持シート１０の代わりに、接着剤層２を有さない支持シート１０を用いることも可能である。また、図示したように、配線基板ＷＢの上方及び下方が樹脂フィルム等のマスク材２１で被覆されていてもよい。
第４実施形態では、図１０（ｅ）〜（ｆ）に示すように、積層材料ＬＭは、プリプレグ１６’を含んでいない。本実施形態では、配線基板ＷＢの上方及び下方が樹脂フィルム等のマスク材２１で被覆されている例を示す。これにより、配線基板ＷＢから、熱硬化性樹脂１７の硬化物を剥離する際に、容易に剥離することが可能となる。マスク材２１としては、第１実施形態と同様のものを使用することができる。
次いで、図１０（ｇ）に示すように、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の開口の内面と柱状金属体１４との間に熱硬化性樹脂１７が充填されて硬化した積層体ＬＢを得る工程を実施する。これにより、柱状金属体１４の高さが配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の表面より高くした積層体ＬＢを形成することができる。
熱硬化性樹脂１７を充填する方法としては、インクジェットプリンター等による各種印刷、ディスペンサーによる部分的な塗布、スキージーによる部分的な充填、スプレー、カーテンコータ等による塗布などいずれでもよい。中でも、充填を効率良く行なう観点から、インクジェットプリンターが好ましく使用される。なお、全体的な塗布を行なう場合には、マスク材２１を剥離する方法、研磨を行なう方法などで、余分な熱硬化性樹脂１７を除去することが好ましい。
また、熱硬化性樹脂１７を充填する際に、雰囲気を減圧下とすることで、開口の内面と柱状金属体１４との間隙に、より確実に熱硬化性樹脂１７を充填することが可能となる。つまり、減圧雰囲気下で充填された熱硬化性樹脂１７に、ボイドや空隙が生じた場合でも、充填後に大気圧に戻すことで、ボイドや空隙を減少又は無くすることができる。
また、熱硬化性樹脂１７は充填後に室温で硬化するもの（反応硬化タイプ）を使用してもよいが、加熱により硬化するものを使用して、硬化のために加熱工程を採用してもよい。加熱工程には、ヒータを備えた加熱装置などの他、同時に加圧を行なうことができる熱プレス装置を使用することも可能である。
その後、図１０（ｊ）に示すように、第１実施形態と同様にして、マスク材２１を剥離した後、必要に応じて、柱状金属体１４の上面を被覆する熱硬化性樹脂を除去する。また、柱状金属体１４の上面が、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の表面より高くなる場合には、その分だけ柱状金属体１４を切削等によって除去することが好ましい。
更に、第４実施形態では、図１０（ｊ）〜（ｋ）に示すように、積層体ＬＢから、支持シート１０を剥離する。支持シート１０とマスク材２１を同時に剥離することも可能であるが、本実施形態では、別途、下方のマスク材２１を剥離する例を示す。
これにより、マスク材２１の厚み分だけ下側に突出した柱状金属体１４と、その周囲に覆う熱硬化性樹脂１７とが存在する積層体ＬＢが得られる。これをそのまま使用することも可能であるが、積層体ＬＢの下面は平坦であることが好ましい。
このため、図１０（ｋ）に示すように、柱状金属体１４の下面を切削等することで、下面が平坦な積層体ＬＢを得ることができる。このような切削工程は、第１実施形態における、柱状金属体１４の上面の切削等と同様にして、行うことが可能である。これにより、パターン形成前の配線基板材料を得ることができる。
配線基板ＷＢの代わりに、パターン形成していない配線基板材料ＷＢ’を使用することも可能である。その場合、第１実施形態と同様にして、金属メッキ層を形成したり、金属メッキ層をパターン形成することで、配線層を有する配線基板を得ることができる。
つまり、第４実施形態によると、図１０（ｋ）に示すように、開口を有する配線基板ＷＢと、その開口の内部に位置する柱状金属体１４と、その開口の内面と前記柱状金属体１４との間に充填されて硬化した熱硬化性樹脂１７と、を含む配線基板を製造することができる。
（別実施形態）
（１）前述の実施形態では、支持シートに付着した金属板をエッチングして複数の柱状金属体を形成する例を示したが、エッチング又はそれ以外の方法で予め形成した複数の柱状金属体を、支持シートに付着させることも可能である。その場合、予め複数の柱状金属体が位置決めされた転写シートから、支持シートに転写して付着させたり、個々の柱状金属体を実装装置などを用いて順次支持シートに付着させる方法も可能である。エッチング以外の方法で形成した柱状金属体としては、打ち抜き、成形などで製造した金属ピン、金属プレートなどが挙げられる。このような柱状金属体では、厚み方向に横断面形状が変化しない立体形状とすることができる。
（２）前述の実施形態では、配線パターンを形成する前の配線基板材料ＷＢ’を使用して配線基板等を製造する例を示したが、図５に示すように、配線パターン２０と絶縁層１９を有する配線基板ＷＢを使用することも可能である。図示した例は、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の下方にプリプレグ１６’が積層される第２実施形態に相当するものであるが、第１実施形態および第３実施形態においても、配線基板材料ＷＢ’を使用して配線基板等を製造することが可能である。
まず、図５（ｅ）に示すように、柱状金属体１４を形成した支持シート１０と、柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口１９ａ、２０ａを有する配線基板ＷＢと、柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口１６ａを有し熱硬化性樹脂１７を含むプリプレグ１６’とを含む積層材料ＬＭを、各々の開口１９ａ、２０ａ、１６ａの内部に柱状金属体１４が位置するよう積層する。このとき、配線基板ＷＢの両面は、マスク材２１で被覆されていることが好ましく、マスク材２１が柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口２１ａを有することが更に好ましい。
次いで、図５（ｇ）に示すように、積層材料ＬＭを、加熱加圧により一体化して、配線基板ＷＢの開口１９ａ、２０ａの内面と柱状金属体１４との間に熱硬化性樹脂１７を充填した積層体ＬＢを得る工程を実施する。これにより、柱状金属体１４の高さが配線基板ＷＢの上面と同じ高さかより高くした積層体ＬＢを形成することができる。
その後、図５（ｊ）に示すように、第１実施形態と同様にして、上面のマスク材２１を剥離し、柱状金属体１４の上面を被覆する熱硬化性樹脂（凸部Ａ）を除去する。柱状金属体１４の上面が、配線基板ＷＢの上面より高い場合には、必要に応じて、その分だけ柱状金属体１４を除去することも可能である。
第２実施形態では、図５（ｊ）に示すように、積層体ＬＢから、支持シート１０を剥離した後、プリプレグ１６’の硬化物１６を剥離する工程を実施する。これにより、プリプレグ１６’の硬化物１６が、柱状金属体１４の周囲に覆う熱硬化性樹脂１７との境界で破断して、プリプレグ１６’の硬化物１６を積層体ＬＢから剥離することができる。このとき、支持シート１０とプリプレグ１６’を同時に剥離することも可能である。本実施形態では、更に、下方のマスク材２１を剥離する例を示す。これにより、下側に突出した柱状金属体１４と、その周囲に覆う熱硬化性樹脂１７とが存在する積層体ＬＢが得られる。これをそのまま使用することも可能であるが、積層体ＬＢの下面は平坦であることが好ましい。
このため、図５（ｋ）に示すように、柱状金属体１４の下面と熱硬化性樹脂１７とを切削等することで、下面が平坦な積層体ＬＢを得ることができる。このような切削工程は、第１実施形態における、柱状金属体１４の上面の切削等と同様にして、行うことが可能である。
これにより、絶縁層ＩＬと、その絶縁層ＩＬに埋め込まれた柱状金属体１４と、配線層（配線パターン２０）とを有し、絶縁層ＩＬは、プリプレグ１６’の硬化物１６を含み、絶縁層ＩＬの樹脂成分とは異なる熱硬化性樹脂１７により柱状金属体１４の周囲が絶縁層ＩＬと接着されている配線基板を得ることができる。
図示した例のように、両面配線基板を使用する場合、メッキスルーホール、金属バンプ、フィルドビア、メッキビアなどの層間接続構造を有することが好ましい。
（３）前述の実施形態では、配線パターンを形成する前の配線基板材料ＷＢ’を使用して第１実施形態を実施する例を示したが、図６に示すように、配線パターン２０と絶縁層１９を有する配線基板ＷＢを使用して第１実施形態を実施することも可能である。
まず、図６（ｅ）に示すように、柱状金属体１４を形成した支持シート１０と、柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口１９ａ、２０ａを有する２つの配線基板ＷＢと、その間に介在し、柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口１６ａを有し熱硬化性樹脂１７を含むプリプレグ１６’とを含む積層材料ＬＭを、各々の開口１９ａ、２０ａ、１６ａの内部に柱状金属体１４が位置するよう積層する。このとき、上側の配線基板ＷＢの上面と、下側の配線基板ＷＢの下面とは、マスク材２１で被覆されていることが好ましく、マスク材２１が柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口２１ａを有することが更に好ましい。
次いで、図６（ｇ）に示すように、積層材料ＬＭを、加熱加圧により一体化して、配線基板ＷＢの開口１９ａ、２０ａの内面と柱状金属体１４との間に熱硬化性樹脂１７を充填した積層体ＬＢを得る工程を実施する。これにより、柱状金属体１４の高さが配線基板ＷＢの上面と同じ高さかより高くした積層体ＬＢを形成することができる。
その後、図６（ｊ）に示すように、第１実施形態と同様にして、上面のマスク材２１を剥離し、柱状金属体１４の上面を被覆する熱硬化性樹脂（凸部Ａ）を除去する。柱状金属体１４の上面が、配線基板ＷＢの上面より高い場合には、必要に応じて、その分だけ柱状金属体１４を除去することも可能である。
次いで、図６（ｋ）に示すように、積層体ＬＢから、支持シート１０を剥離する。
また、図６（ｌ）に示すように、積層体ＬＢから、マスク材２１を剥離する。これにより、下側に突出した柱状金属体１４と、その周囲に覆う熱硬化性樹脂１７とが存在する積層体ＬＢが得られる。これをそのまま使用することも可能であるが、積層体ＬＢの下面は平坦であることが好ましい。
このため、図６（ｍ）に示すように、柱状金属体１４の下面と熱硬化性樹脂１７とを切削等することで、下面が平坦な積層体ＬＢを得ることができる。このような切削工程は、第１実施形態における、柱状金属体１４の上面の切削等と同様にして、行うことが可能である。
これにより、絶縁層ＩＬと、その絶縁層ＩＬに埋め込まれた柱状金属体１４と、配線層（配線パターン２０）とを有し、絶縁層ＩＬは、プリプレグ１６’の硬化物１６を含み、そのプリプレグから滲み出した熱硬化性樹脂１７により柱状金属体１４の周囲が絶縁層ＩＬと接着されている配線基板を得ることができる。
図示した例のように、両面配線基板を使用する場合、メッキスルーホール、金属バンプ、フィルドビア、メッキビアなどの層間接続構造を有することが好ましい。
（４）前述の実施形態では、マスク材を使用して積層体を形成する例を示したが、本発明ではマスク材を使用せずに配線基板又はその形成材料を積層して、積層体を形成することも可能である。その場合、配線基板又はその形成材料の開口の周囲に、プリプレグの熱硬化性樹脂が被覆される場合があるが、後の工程でこれを除去することが可能である。
（５）前述の実施形態では、使用する配線基板ＷＢの配線層の厚みが通常のものである例を示したが、本発明では、より厚い配線層（例えば絶縁層の半分以上の厚み）を有する配線基板ＷＢを使用することも可能である。また、柱状金属体１４同士を同じ厚みのパターンで接続した構造や、柱状金属体１４とは独立して、柱状金属体１４と同じ厚みの配線パターンが絶縁層に埋め込まれた構造とすることも可能である。
（６）本発明の配線基板は、以上で説明した本発明の製造方法以外の方法で製造することも可能である。このような製造方法としては、例えば図９に示す工程による製造方法が挙げられる。
まず、図９（ｅ）〜（ｆ）に示すように、接着剤層２を有する支持シート１０と、複数の開口１９ａ、２０ａを有する配線基板ＷＢと、複数の開口１６ａを有し熱硬化性樹脂１７を含むプリプレグ１６’とを、各々の開口１９ａ、２０ａ、１６ａが重なるように積層し、その開口内部に位置するように、柱状金属体１４を配置する。接着剤層２を有する支持シート１０の代わりに、接着剤層２を有さない支持シート１０を用いることも可能である。
言い換えると、開口１９ａ、２０ａ、１６ａは、柱状金属体１４を設ける位置に対応する部分に設けられている。なお、配線基板ＷＢの両面は、マスク材２１で被覆されていることが好ましく、マスク材２１が柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口２１ａを有することが更に好ましい。
次いで、図９（ｇ）に示すように、積層材料ＬＭを、加熱加圧により一体化して、配線基板ＷＢの開口１９ａ、２０ａの内面と柱状金属体１４との間に熱硬化性樹脂１７を充填した積層体ＬＢを得る工程を実施する。これにより、柱状金属体１４の高さが配線基板ＷＢの上面と同じ高さかより高くした積層体ＬＢを形成することができる。
その後、図９（ｊ）に示すように、積層体ＬＢから、接着剤層２を有する支持シート１０を剥離した後、プリプレグ１６’の硬化物１６と上面のマスク材２１を剥離する。これにより、プリプレグ１６’の硬化物１６が、柱状金属体１４の周囲に存在する熱硬化性樹脂１７との境界で破断して、柱状金属体１４の上面を覆う熱硬化性樹脂１７と共に、プリプレグ１６’の硬化物１６を積層体ＬＢから剥離することができる。柱状金属体１４の上面が、配線基板ＷＢの上面より高い場合には、必要に応じて、その分だけ柱状金属体１４を除去することも可能である。
この例では、図９（ｊ）に示すように、下側に突出した柱状金属体１４と、その周囲に覆う熱硬化性樹脂１７とが存在する積層体ＬＢが得られ、これをそのまま使用することも可能であるが、積層体ＬＢの下面は平坦であることが好ましい。
このため、図９（ｋ）に示すように、柱状金属体１４の下面と熱硬化性樹脂１７とを切削等することが好ましく、これによって、下面が平坦な積層体ＬＢを得ることができる。このような切削工程は、第１実施形態における、柱状金属体１４の上面の切削等と同様にして、行うことが可能である。
これにより、絶縁層ＩＬと、その絶縁層ＩＬに埋め込まれた柱状金属体１４と、配線層（配線パターン２０）とを有し、絶縁層ＩＬは、プリプレグ１６’の硬化物１６を含み、絶縁層ＩＬの樹脂成分とは異なる熱硬化性樹脂１７により柱状金属体１４の周囲が絶縁層ＩＬと接着されている配線基板を得ることができる。
（７）前述の実施形態では、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の開口に、メッキスルーホール３０が形成されていない例を示したが、図１１に示すように、メッキスルーホール３０が開口に形成されていてもよい。メッキスルーホール３０は、第２実施形態〜第４実施形態において、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の開口に形成しておくことが可能である。
その場合、例えば図１１（ｆ）に示すように、複数の柱状金属体１４を形成した支持シート１０と、前記柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口を有し、その開口に、メッキスルーホール３０が形成された配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’とを含み、前記開口の内部に前記柱状金属体１４が位置する積層材料ＬＭを準備する工程を実施する。
次いで、例えば図１１（ｇ）に示すように、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の開口のメッキスルーホール３０の内面と柱状金属体１４との間に熱硬化性樹脂１７が充填されて硬化した積層体ＬＢを得る工程を実施する。
図示した例では、柱状金属体１４の上面と下面の高さが、配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’の上面と下面と一致している。このため、図１１（ｊ）に示すように、積層体ＬＢから、支持シート１０を剥離するだけで、開口を有する配線基板ＷＢと、その開口の内部に位置する柱状金属体１４と、その開口の内面と前記柱状金属体１４との間に充填されて硬化した熱硬化性樹脂１７と、を含む配線基板を製造することができる。
また、メッキスルーホール３０が形成された配線基板ＷＢ又は配線基板材料ＷＢ’を用いることで、開口にメッキスルーホールが形成された配線基板を製造することができる。
（８）前述の第４実施形態では、パターン形成した配線基板ＷＢを用いた例を示したが、図１２に示すように、パターン形成する前の配線基板材料ＷＢ’を用いることも可能である。なお、図示した例では、エッチングではなく、ピンからなる複数の柱状金属体１４を使用している。
上記の場合、例えば図１２（ｆ）に示すように、柱状金属体１４である複数のピンを形成した支持シート１０と、前記柱状金属体１４に対応する部分に複数の開口を有する配線基板材料ＷＢ’とを含み、前記開口の内部に柱状金属体１４が位置する積層材料ＬＭを準備する工程を実施する。配線基板材料ＷＢ’は、絶縁層１９の両面に金属層２０’が形成されたものを使用できる。
次いで、例えば図１２（ｇ）に示すように、配線基板材料ＷＢ’の開口のメッキスルーホール３０の内面と柱状金属体１４との間に熱硬化性樹脂１７を、印刷等によって充填する。このとき充填後の熱硬化性樹脂１７の上面付近は、凸状になっており、これを加熱等によって硬化させる。
次いで、図１２（ｊ）に示すように、硬化した熱硬化性樹脂１７の上面付近の凸部を除去して、上面が平らで、熱硬化性樹脂１７が硬化した積層体ＬＢを得る。図示した例では、柱状金属体１４の上面の高さが、配線基板材料ＷＢ’の上面と一致している。このため、図１２（ｋ）に示すように、積層体ＬＢから、支持シート１０を剥離するだけで、柱状金属体１４の上面と下面の高さが、配線基板材料ＷＢ’の上面と下面とに各々一致した積層体ＬＢを製造することができる。
次いで、図１２（ｌ）に示すように、上下両面に別の金属層２０’をメッキ等によって設ける。これをエッチング等でパターン形成することで、図１２（ｍ）に示すように、配線パターンを有する配線基板ＷＢと、その開口の内部に位置する柱状金属体１４と、その開口の内面と前記柱状金属体１４との間に充填されて硬化した熱硬化性樹脂１７と、を含む配線基板を製造することができる。
２ 接着剤層
１０ 金属板
１４ 柱状金属体
１６ 絶縁層
１６’ プリプレグ
１６ａ 開口
１７ 熱硬化性樹脂
１９ 絶縁層
１９’ 絶縁層（配線基板材料）
１９ａ 開口
２０ 配線パターン
２０’ 金属層（配線基板材料）
２０ａ 開口
２１ マスク材
２１ａ 開口
３０ メッキスルーホール
Ａ 凸部
ＷＢ 配線基板
ＷＢ’ 配線基板材料
ＬＭ 積層材料
ＬＢ 積層体

Claims (11)

  1. 支持シートと、複数の開口を有する配線基板又は配線基板材料と、前記開口の内部に位置する柱状金属体と、前記配線基板又は配線基板材料の表面に付着し、前記柱状金属体に対応する部分に複数の開口を有する樹脂フィルムと、前記柱状金属体に対応する部分に複数の開口を有し熱硬化性樹脂を含むプリプレグと、を含む積層材料を準備する工程と、
    前記積層材料を、加熱加圧により一体化して、前記配線基板又は配線基板材料の開口の内面と前記柱状金属体との間に熱硬化性樹脂を充填した積層体を得る工程と、
    前記積層体から、少なくとも前記支持シートと前記樹脂フィルムとを剥離する工程と、
    を含む配線基板又は配線基板材料の製造方法。
  2. 予め、前記支持シートの上に前記複数の柱状金属体を形成する工程を含む、請求項１に記載の配線基板又は配線基板材料の製造方法。
  3. 前記柱状金属体を形成する工程が、支持シートに付着した金属板をエッチングして複数の柱状金属体を形成するものである請求項２に記載の配線基板又は配線基板材料の製造方法。
  4. 前記積層材料は、複数の前記配線基板又は配線基板材料と、その間に介在する前記プリプレグを含むものである請求項１〜３いずれかに記載の配線基板又は配線基板材料の製造方法。
  5. 前記積層材料は、前記プリプレグと、前記プリプレグの両側に金属層を外側にして配置した、前記柱状金属体に対応する部分に複数の開口を有する片面金属張積層板とを含むものである請求項４に記載の配線基板又は配線基板材料の製造方法。
  6. 前記積層材料は、前記配線基板又は配線基板材料と、前記支持シートとの間に介在する前記プリプレグを含むものであり、
    前記積層体から前記プリプレグを剥離する工程を含む請求項２又は３に記載の配線基板又は配線基板材料の製造方法。
  7. 前記積層材料は、前記配線基板又は配線基板材料の上に、前記プリプレグを含むものであり、
    前記積層体から前記プリプレグを剥離する工程を含む請求項２又は３に記載の配線基板又は配線基板材料の製造方法。
  8. 前記プリプレグを剥離した積層体から突出する柱状金属体を研磨する工程を含む請求項６又は７に記載の配線基板又は配線基板材料の製造方法。
  9. 前記樹脂フィルムは、前記配線基板又は配線基板材料の上側表面に付着したものである請求項１〜８いずれかに記載の配線基板又は配線基板材料の製造方法。
  10. 前記柱状金属体を形成した支持シートを用いて、前記柱状金属体を化学的及び／又は物理的に表面処理する工程を含む請求項１〜９いずれかに記載の配線基板又は配線基板材料の製造方法。
  11. 前記配線基板又は配線基板材料の開口には、メッキスルーホールが形成されている請求項１に記載の配線基板又は配線基板材料の製造方法。
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